發布時間:2026-10-12

《小知識一起知道》動平衡等級是什麼?我的設備應該符合的標準值為何?

我們曾經介紹過動不平衡的分類,以及進行動平衡的方法分為傳統動平衡與線上動平衡(Field Balancing,或稱現場動平衡)。 想複習的朋友可以參考

今天要介紹另一個常見的問題:「動平衡等級是什麼?我的設備應該符合的標準值為何?」

動不平衡是因為質量分佈、安裝角度誤差造成「不完美旋轉」產生的,而從加工、組裝的角度來看,現實的世界都不可能達到「完全平均的質量分佈」、「角度偏差為0度的安裝」,所以必須定義標準,規範**動平衡可接受的公差(Tolerance)**。 國際標準化組織(ISO)在1973年首次定義剛性轉子動平衡標準ISO 1940,後來又在2010年起,陸續將1940及其他轉子動平衡相關規範整併為ISO 21940,就是我們目前依循的動平衡規範標準。

ISO 21940-11動平衡等級分為G0.4~G4000,其中以我們最常見的轉動設備(風車、泵浦、馬達、壓縮機、離心機、發電機、渦輪機等)而言,最常依循的標準為G6.3、G2.5,各項設備參考動平衡品質如下表1。

轉子平衡品質等級G值為最高轉速的「重力偏移線速度」:

G = eper · ω

其中 eper 為允許比不平衡量,即偏心距;ω 為角速度(rad/s)。

接著可以推導出允許比不平衡量(Permissible specific unbalance,eper):

eper = G ω

另外,根據質心定義 U = M · e 可以推導出

eper = Uper M

此外,還有雙平面、多平面等,需要針對不平衡量、校正重量進行分配計算的情形。 在我們的線上動平衡校正儀中,都已經有完整的數學計算,並有簡單易懂的app操作介面,帶領現場工程師一步一步輸入參數,完成量測、試重、配重、確認。

📝表1、ISO 21940-11 (原ISO 1940)剛性轉子動平衡等級以及典型設備參考

機械類型:一般範例平衡品質等級 G數值 eper·Ω (mm/s)
• 大型低速船用柴油機曲軸傳動機構:活塞速度低於 9 m/s、固有不平衡G 40004 000
• 大型低速船用柴油機曲軸傳動機構:活塞速度低於 9 m/s、固有平衡G 16001 600
• 曲軸傳動機構:固有不平衡、彈性安裝G 630630
• 曲軸傳動機構:固有不平衡、剛性安裝G 250250
• 轎車、卡車與機車用之往復式發動機總成G 100100
• 轎車:車輪、輪圈、輪組、傳動軸
• 曲軸傳動機構:固有平衡、彈性安裝
G 4040
• 農業機械
• 曲軸傳動機構:固有平衡、剛性安裝
• 破碎機
• 傳動軸(萬向接頭軸、螺旋槳推進軸)
G 1616
• 航空燃氣渦輪機
• 離心機(分離機、臥螺離心機)
• 電動馬達與發電機:軸心高度≧ 80 mm、額定轉速≧ 950 r/min
• 電動馬達:軸心高度< 80 mm
• 風機
• 齒輪
• 一般機械
• 工具機
• 造紙機械
• 製程工廠機械
• 泵浦
• 渦輪增壓器
• 水輪機
G 6.36.3
• 壓縮機
• 電腦驅動器(磁碟機)
• 電動馬達與發電機:軸心高度≧ 80 mm、額定轉速≧ 950 r/min
• 燃氣渦輪機與蒸氣渦輪機
• 工具機驅動機構
• 紡織機械
G 2.52.5
• 影音驅動機構(音訊與視訊驅動裝置)
• 磨床驅動機構
G 11
• 陀螺儀
• 高精度系統之主軸與驅動機構
G 0.40.4